8-те клона на генетиката (и техните характеристики)

Без генетика обяснението на живота е невъзможно. Всички живи същества имат поне една клетка и за да бъде клетката такава, тя трябва да съдържа генетичен материал под формата на ДНК и да може да се самовъзпроизвежда От само себе си.

Благодарение на ензимната активност (ДНК полимераза, наред с други), субстратите (нуклеотиди) и a стандартна верига, животът може да генерира едно копие или повече от една двойна спирала на ДНК и следователно живот ново.

С тази проста предпоставка се обяснява постоянството на живите същества на Земята и много по-сложни неща, като механизмите за наследяване. Благодарение на клетъчното делене чрез мейоза могат да се генерират гамети с половината генетична информация на нормална родителска клетка, състояние, известно като хаплоидия (n). Когато две хаплоидни гамети се обединят, се генерира диплоидна (2n) зигота, съдържаща половината информация от майката и половината от бащата. Така например действа наследствеността при нашия вид.

Детерминистичният и менделевски възглед за генетиката обаче е изцяло предизвикателство. През годините човешкото същество е осъзнало, че геномът не се ограничава само до наследяване по бащина линия, но че има мутации и промени в околната среда, които могат да модифицират експресията на гени през целия живот, пораждайки необичайното фенотипно разнообразие, проявено от видове. В следващите редове ще видим какви са те

клоновете на генетиката и техните характеристики.

• Свързана статия: "Разлики между ДНК и РНК"

Какви са клоновете на генетиката?

Генетиката може да се определи като клон на науката (по-специално биологията), която се занимава с изучаване на гени, генетични вариации и механизми на наследяване на организмите. Основната цел на тази дисциплина е да разбере с помощта на биохимични и физиологични основи как се произвежда наследяването на генотипа и фенотипа от поколение на поколение при различните видове, с още повече внимание към човек.

Преди да преминете директно към темата, е необходимо да имате определени ясни идеи. Както казахме, половината информация във всяка от нашите клетки идва от майката, а другата половина от бащата. С други думи, имаме общо 23 двойки хромозоми, (46 = 23 майчини + 23 бащини). Освен това всяка хромозома съдържа кодиращи последователности за протеини или РНК, наречени „гени“.

Тъй като имаме две хромозоми от всеки тип (от 1 до 23), ще имаме две копия на един и същ ген, едното присъства на бащината хромозома и едното на майчината хромозома, във фиксирана позиция. Всеки от вариантите, които генът може да приеме, е известен като „алел“, така че можем и ние потвърждават, че всички наши гени имат два алела в генома на индивида, единият майчин и другият по бащина линия.

С тези данни остава само да се знае, че типичният алел може да бъде доминиращ (A) или рецесивен (a). По този начин, за един и същ ген, индивидът може да бъде хомозиготен доминант (AA), хомозиготен рецесивен (aa) или хетерозиготен (Aa). С тези бази на място, нека видим кои са клоновете на генетиката.

1. Менделова генетика или класическа генетика

Този клон на генетиката е този, който подхожда към изследването на гени без използването на молекулярни инструменти, точно както направихте Грегор Мендел по негово време с експериментите си с грах през различни поколения. Накратко преглеждаме трите закона на Мендел в този списък:

• Принцип на еднородност: ако два хомозиготни (AA и aa) са кръстосани за ген, цялото потомство ще бъде хетерозиготно (Aa). Показаната черта ще бъде доминиращата, тоест кодираната от алела (A).
• Принцип на сегрегация: ако поколението на хетерозиготи (Aa) бъде кръстосано между тях, нещата се променят. ¼ от потомството ще бъде хомозиготно доминиращо (AA), ¼ ще бъде хомозиготно рецесивно (aa) и 2/4 ще бъде хетерозиготно (Aa). Доминиращият характер се изразява в 3 от 4.
• Принцип на независимо предаване: ако два гена са достатъчно отделени един от друг или на две различни хромозоми, те могат да бъдат наследени с независими честоти.

Въпреки че Менделеевата генетика е била много полезна за създаването на основите на съвременната генетика, днес тя не е много полезна. Без използването на молекулярни инструменти е много трудно да се установи обхватът на действие на даден ген, тъй като много знаци са полигенни и се обясняват с повече от два алела (като цвят на очите, кодиран от повече от 3 гена).

2. Молекулярно генетично

Както показва името му, молекулярната генетика е клонът на тази дисциплина, който изучава структурата и функционалността на гени на молекулярно ниво, като се използват техники като PCR (полимеразна верижна реакция) или ДНК клониране в околната среда бактериална. С други думи, отговаря за разследването, описанието и управлението на физическата и функционална единица за наследяване: ген.

3. Генетика за развитие

В този случай генетиката е свикнала описват процеса, чрез който клетката в крайна сметка се развива в цялостно и функционално многоклетъчно същество. Той е отговорен за изследване на условията (на ядрено и генно ниво), които клетката специализира през цялото си развитие в една или друга функция, наред с други неща.

4. Популационна генетика

В естествения свят, генетичната жизнеспособност обикновено е много по-важна от числеността на популацията, която видът представя в дадена екосистема. Ако в конкретно ядро ​​има 500 животни, но само 4 се размножават всяка година, има тенденция към намаляване на променливостта и следователно към хомозиготност.

Като общо правило, хомозиготността и инбридингът са свързани с по-фаталистична прогноза в популация, тъй като малката вариабилност в гените предполага че отговорите на околната среда ще бъдат много сходни между животните, за добро и за мама, в допълнение към по-висок процент на натрупване на мутации вредно. Ефективният брой на популацията, процентът на хетерозиготност, честотите на алелите и много други неща се определят количествено в изследванията на популационната генетика за dобвържете „благосъстоянието“ на даден вид, над броя на копията.

• Може да се интересувате от: "Генетичен дрейф: какво е това и как влияе върху биологичната еволюция?"

5. Количествена генетика

Позовавайки се на предишни точки, количествена генетика изследва онези фенотипове (признаци, кодирани по генотип), които не могат да бъдат класифицирани с типични менделевски критерии, тоест от доминиращ алел (А) и друг рецесивен (а).

Много ясен пример за това е цветът на кожата, който е кодиран от гените TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 и MC1R, както и от параметрите на околната среда и начина на живот. Когато даден признак е полигенен или олигогенен, подходът трябва да е много различен.

6. Филогения

Клонът на генетиката е този изучава родството между различните таксони на живите същества, създавайки в процеса на известните "дървета на живота", които се използват за групиране на видове в семейства, родове и видове (също подсемейства, подвидове, племена и др.). ДНК (ядрени или митохондриални) и РНК последователности от тъканни проби могат да помогнат на биолозите еволюционно, за да се направи извод за родство между живите същества, които първоначално нямат нищо общо на нивото външен.

• Може да се интересувате от: „Филогения и онтогенез: какви са те и как се различават“

7. генното инженерство

Генното инженерство се основава на директната манипулация на гените на организма, било чрез инжекции в културни среди, с трансфер на мутирали вируси или с много други механизми на предаване на информация.

Целта на този клон на науката обикновено е да подобри производствения капацитет на вида (особено в селскостопанската среда), за да расте по-бързо, продуктът на по-добро качество, устойчивостта на културата е по-голяма или че не е засегната от вредители, наред с други нещата.

8. Епигенетика

The епигенетика е съвсем нов раздяла с класическата генетика, чиято роля е да изследва механизмите, които инхибират или насърчават експресията на гени през целия живот на индивида, без да предизвикват промени в техните геном.

Има няколко начина, по които генът може временно да бъде "инактивиран"и те са медиирани от геномни последователности, за които първоначално се е смятало, че са безполезни. Епигенетиката, макар и в зародиш, обещава отговори на много главоболия, които днес изглежда нямат решение.

Продължи

Както можете да видите, генетиката е приложима на практика във всички области на живота. От поддържането на екосистемите до разрешаването на болести, чрез изследване на еволюцията, подобряване на посевите или разбиране на човешките плодове, всичко около нас се определя от нашите гени.